[发明专利]一种供电系统及电力供应的控制方法

说明书

本发明提供一种供电系统及电力供应的控制方法,所述供电系统包括氢气制备装置,其利用液态甲醇制备氢气；氢氧燃料电池，其与所述氢气制备装置相连用于接收氢气并产生第一电力；以及电力控制装置，其与所述氢氧燃料电池相连用于将所述第一电力转换为第二电力后提供至电力线上，并同时根据所述电力线上的电压控制所述氢氧燃料电池的产电操作。本发明的供电系统低成本并能够高效制备氢气以使燃料电池能够源源不断提供电力线上所需的补充电力电压。

技术领域

本发明涉及电力领域，特别涉及一种供电系统及电力供应的控制方法。

背景技术

1、氢气在工业上的使用频率很高。现有技术中对于氢气的工业制备方法有多种：

①电解法将水电解得到氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱，同时也生成副产物氢气。电解法能得到纯氢，但耗电量很高,每生产氢气1m³，耗电量达21.6～25.2MJ。

②烃类裂解法此法得到的裂解气含大量氢气，氢气的含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90％的氢气，可作为工业用氢，如作为石油化工中催化加氢的原料。

③烃类蒸汽转化法烃类在高温和催化剂存在下，可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢，可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体；也可采用膜分离得到纯氢；用金属钯吸附氢气，可分离出氢气体积达金属的1000倍。

④炼厂气石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体，如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体，以及焦炉煤气(含氢45％～60％)经过深冷分离，可得到纯度较高的工业氢气。

但是上述方法均需要较大的场地空间，设备的体积也较为庞大，应用并不是太方便。而且耗费成本较大，对于一些小型企业不受用。

2、燃料电池是很有发展前途的新的动力电源，一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料，作为负极，用空气中的氧作为正极。其和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的，因而电池容量取决于贮存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点，但由于成本高，系统比较复杂，仅限于一些特殊用途，如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。通常该类电池通过电堆进行放电反应而产生电流，当关闭电池时，也就是将电堆关闭时，由于其内部还残留有氢气和液态水，为了避免其继续反应产生电能，现有技术中通常通过向电堆内通入氮气以将氢气及液态水排出，但是该方法局限性较大，实施较为困难。且现有技术中氢氧燃料电池在氢气、氧气(空气)的引入无较为严密的监控过程，因此导致电堆内放电反应的进行效果欠佳。

3、目前，由于电力线上负载的变化或者用电情况的变化，电力线上的电压通常会发生变化，而为了提供电力线上的稳定电压，目前所采取的方式是通过蓄电电池等电力模块来提供补充的电力电压，但是由于蓄电电池经常的充电放电，造成其容易损坏，使用寿命会受到影响。因此，通常需要定期的更换，不仅带来了成本上的负担，还具有操作复杂等特点。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种低成本并能够高效制备氢气以使燃料电池能够源源不断提供电力线上所需的补充电力电压的供电系统及其控制方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种供电系统,包括:

氢气制备装置,其利用液态甲醇制备氢气；

氢氧燃料电池，其与所述氢气制备装置相连用于接收氢气并产生第一电力；以及

电力控制装置，其与所述氢氧燃料电池相连用于将所述第一电力转换为第二电力后提供至电力线上，并同时根据所述电力线上的电压控制所述氢氧燃料电池的产电操作。

作为优选，所述氢气制备装置包括：